کتاب شبکه های هوشمند الکتریکی

پیشگفتار

از آنجا که پیشرفت تکنولوژی در دنیای امروز جزئی از زندگی بشر را شامل می شود لذا در عرصه علوم فنی و مهندسی همواره بیشتر توجه مخاطبان و محققان بخود را جلب می نماید. صنعت برق نیز از این پیشرفت های چشمگیر در دهه های اخیر مستثنی نبوده به نحوی که موضوعی جدید در دنیا با عنوان «شبکه های هوشمند الکتریکی» به مقالات و تحقیقات امروزی اضافه شد و امروزه به جرات می تواند شاخصی برای پیشرفت صنعت و اقتصاد یک کشور تلقی گردد.

با توجه به پیشرفت صنعت برق و صنایع وابسته و تلفیق آن با دنیای تکنولوژی اطلاعات، بی شک شناخت شبکه های هوشمند و استفاده از این دید جهت مقالات و تحقیقات در رشته مهندسی برق یک برتری محسوب می گردد، ضمن آنکه در کشورمان نیز کارهای بسیاری جهت ایجاد این زیرساخت در حال اجرا می باشد.

برای محققان در کلیه گرایش های این رشته بویژه در مقاطه ارشد و دکترا داشتن این دید نوین که در دنیا بسرعت در حال گسترش است، می تواند مفید واقع گردد.

لذا بر آن شدیم که کتابی با عنوان «شبکه های هوشمند الکتریکی» را برای نخستین بار ارایه دهیم تا خواننده پس از مطالعه بتواند تحقیقات خود را با یک نگرش نوین ادامه داده و هم یک شناخت پایه ای از این زیر ساخت داشته باشد و باتوجه به علاقه خود در هریک از زمینه های شبکه های هوشمند الکتریکی که کلیه گرایش های رشته مهندسی برق و حتی IT را فرا می گیرد، زمینه کاری و مطالعاتی خود را با آگاهی و دانش گسترش دهد.

کتاب حاضر شامل 7 فصل می باشد و بنحوی فصل بندی گردیده تا کلیه مباحث مقدماتی تحت عنوان شبکه های هوشمند الکتریکی را در قالب بیانی ساده و روان پوشش دهد. در فصل اول پس از مقایسه شبکه های سنتی و هوشمند به نیاز برای ایجاد یک شبکه هوشمند، تعریف شبکه هوشمند و نیز وضعیت کشورها در این زمینه پرداخته شده است. در ادامه به ساختار این شبکه و ارایه دو زیر ساخت نمونه که در دنیا بعنوان یک تئوری موفق تلقی می گردد، اشاره شده است که فصل دوم را به خود اختصاص می دهد. پس از مشخص شدن زیرساخت شبکه های هوشمند در فصل دوم، در فصول 3 الی 7 به بخش های مختلف شبکه هوشمند، ذخیره انرژی، برنامه ریزی پاسخ به تقاضا و بازار، اندازه گیری هوشمند، امنیت اطلاعات و مبحث راندمان و بازده پرداخته ایم بطوریکه هر فصل صرفا یک بخش از زیر ساخت شبکه های هوشمند الکتریکی را شامل شود.

مجموعه حاضر می تواند دارای نقاط ضعفی باشد، از اساتید و دانشجویان محترم تقاضا می گردد تا این کاستی ها را به اطلاع برسانند. با توجه به گسترش کنفرانس های متعدد با عنوان فوق در سرتاسر دنیا لذا عدم وجود مجموعه ای مقدماتی که بتواند به تعریفی جامع در مورد شبکه های هوشمند الکتریکی بپردازد حس می شد که با ارایه مجموعه حاضر امید است گاهی ناچیز در این عرصه نهاده باشیم و در ادامه با توجه به ایجاد شبکه های هوشمند در کشور عزیزمان لذا دست کلیه علاقمندان به فعالیت و تحقیق در این زمینه را به گرمی می فشاریم.

• فصل اول: شبکه هوشمند چیست؟   -----------------------  12
  

1- مقدمه

2- مقایسه شبکه های قدیمی و امروزی

3- مفهوم شبکه هوشمند

4- چرا به شبکه هوشمند نیاز داریم؟

5- مزایای ایجاد شبکه هوشمند

6- شبکه هوشمند به عنوان یک فناوری جدید

7- آیا شبکه هوشمند یک شبکه سازگار با محیط زیست است؟

8- سرمایه گذاری کشورها در توسعه شبکه هوشمند

9- ...

قبل از شناسایی و درک شبکه برق هوشمند ابتدا می بایست شناختی کامل نسبت به شبکه الکتریکی داشته باشیم. هر شبکه تامین برق، دارای تعدادی واحد تولید یکپارچه بسیار خطوط توزیع و انتقال و سطوح متعدد نظارت و تنظیم مقررات است. بطور خلاصه برای پخش باز از نیروگاهها تا منازل و مراکز تجاری و صنعتی، خطوط انتقال، توان را به شبکه های توزیع محلی می رسانند و توسط ترانسفورماتورها، جریان و ولتاژ را بمیزان لازم کاهش می دهند. این مکانیزمی است که در صنعت برق وجود دارد. در طول این مسیر سنسورها، سوییچ ها، خازن ها و ریکلوزرهای غیر اتوماتیک و اتوماتیک، بخوبی سیستم را کنترل می کنند و آن را در مقابل آسیب ها و خطرات قطع برق محافظت می کنند از طرفی بخش انتقال با ارائه طرح هایی قصد دارد سبب شود که خطر قطع جریان در یکی از بخش های شبکه تاثیری بر روی سایر قسمت های شبکه نگذارد.

بخش عمده این شبکه در یک روال نسبتا نامنظم گردآوری شده است که بازتاب یک قرن تغییرات و پیشرفت های آهسته، در تامین برق می باشد. حتی استفاده از واژه شبکه، مستلزم یک مرحله ساماندهی است که در حال حاضر بصورت ایده آل وجود ندارد. سه شبکه ی بزرگ و اصلی برق آمریکا در بخش های شرق، غرب ایالات متحده و تگزاس بطور خودکار در حال کار هستند که به هیچ وجه بشکل مرکزی کنترل نمی شوند زیرا هرکدام از بخش های تولید، انتقال و سازمان های توزیع کننده محلی، تکنولوژی و روش های خاصی را بکار می برند.

سیستم انتقال توان الکتریکی، عظیم ترین و پیچیده ترین سیستمی است که تاکنون شناخته شده است. این سیستم از خطوط انتقال، ترانسفورمرها و کلیدها تشکیل شده است. در دهه 1960 این صنعت با استفاده از کامپیوترها کنترل سیستم قدرت را آغاز نمود. این روند، که با استفاده نسبتا کم از سنسورها همراه شد، بتدریج و بصورت چشمگیر ارتقا یافت. اما این سیستم هنوز هم پایین تر از حد ایده آل و مورد انتظار است. بعنوان مثال، بهره برداران سیستم قدرت، در بهترین حالت می تواند وضعیت سیستم قدرت را با 20 ثانیه تاخیر پایش نمایند. مهندسان به این زمان با نام زمان حقیقی اشاره می کنند. با این حال 20 ثانیه هنوز زمان حقیقی نیست زیرا پالس های الکترومغناطیسی با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می کنند.

در واقع یک سیستم انتقال توان الکتریکی، تقریبا یک سیستم مکانیکی است که با استفاده نسبتا کم از سنسورها، ارتباطات الکتریکی و کنترل کننده های الکتریکی در حال کار است. در 25 سال اخیر، تقریبا همه صنایع دیگر در غرب، با استفاده از سنسورها، ارتباطات و توانایی های رایانه ای، به پیشرفت های مطلوبی رسیده اند. برای صنایع فوق، این پیشرفت ها در زمینه تولید توان، راندمان، کیفیت تولیدات و خدمات بوده است.

بطور مختصر یک شبکه هوشمند، شامل استفاده از سنسورها، ارتباطات، توانایی رایانه ای و کنترل در شکل های گوناگون برای بهبود بخشیدن به عملکرد کل سیستم انتقال توان می باشد. یک سیستم ناقص هم، با استفاده درست از سنسورها، ارتباطات، بکار بردن مدارات هوشمند، اعمال کنترل، مدارهای فیدبک و اعمال تنظیمات می تواند بصورت هوشمند در آید. با استفاده از تولید انبوه و ذخیره انرژی تولید شده می توان سیستم قدرت را بهینه نمود. ضمنا شبکه هوشمند می تواند سیستم قدرت را به سمت قابلیت اعتماد بالا، بهینه سازی، کاهش استفاده از انرژی، کاهش تاثیرات مخرب زیست محیطی و مدیریت سرمایه که دارای ارزش بسیاری هستند سوق دهد.

• فصل دوم: ساختار شبکه های الکتریکی هوشمند   -----------------------  60
  

1- زیر ساخت شبکه هوشمند برای تکامل یک سیستم قدرت کامل

2- تعریف سیستم کامل خدمات برق

3- معیار طراحی

4- ارزیابی پیکربندی سیستم قدرت کامل

5- سیستم های دارای ساختار قدرت یکپارچه

6- سیستم های قدرت پراکنده

7- پتانسیل های فناوری

8- ابزارهای موثر در استفاده از انرژی هوشمند

9- مدیریت انرژی در دنیای امروز

10- نقش تکنولوژی در پاسخ های طرف تقاضا

11- پتانسیل های مدیریت انرژی دینامیک

12- مشخصه های کلیدی سیستم کنترل پیشرفته

13- ساختار سیستم های باز و ورودی های اصلی برای یکپارچه سازی عملکرد سیستم

14- ...

زیر ساختار شبکه هوشمند برای تکامل یک سیستم قدرت کامل

قبل از آنکه به زیر ساخت شبکه هوشمند بپردازیم، شایسته است ابتدا با هدف ایجاد یک ساختار در سیستم قدرت آشنا شویم. در مورد بهینه سازی سیستم های قدرت فعالیت ها و پژوهش های بسیاری انجام شده است بهینه سازی ها دائما پیشنهاد، ارزیابی و برخی از آنها اجرا می شوند. اما اغلب دغدغه کارشناسان صنعت برق شامل دو مسئله عمده است: اولا، سیستم موجود و ارائه راهکارهای فنی در مورد سیستم های قدرت دارای واحد تولید مرکزی، ثانیا وسایل سنجش در سمت مشتری.

زیرساخت صنعت برق، متشکل از منابع متعدد تولید، مجموعه شبکه های انتقال و سیستم های توزیع می باشد، که به مرور زمان تکامل یافته اند. پس از اینکه شرکت های برق و سیستم های قدرت تصمیم به تامین برق مورد نیاز جهت روشنایی و قطارهای برقی در مناطق شهری گرفتند، تقاضا برای برق افزایش یافت و در پی آن سیستم ها نیز ارتقا یافتند. در طی این توسعه، سیستم های برقی و معیارهای طراحی آن، براساس فناوری های جدید رشد کردند.

اگرچه سیستم توزیع پیچیده ترین سیستمی است که تاکنون ساخته شده اما عمدتا در بردارنده قطعات ساده ای است: ترانسفورماتورها، کلیدهای فشار قوی، کابل ها، خطوط انتقال و... این در حالیست که تعدادی سنسور به آن اضافه شده و ادوات سیستم قدرت به یکدیگر متصل شده اند، بصورت مکانیکی کنترل شده و توسط کامپیوتر شبیه سازی، نظارت و پایش می شود. اما همچنان بطور تقریبی این نظارت و پایش 50 برابر کندتر از سرعت واقعی شبکه قدرت است.

در نتیجه، اطمینان از ارائه خدمات برقی برای مصارف خانگی و تجاری خیلی کمتر از حد ایده آل است. برای مثال طی ده سال گذشته هر مصرف کننده در توسعه یافته ترین کشورها به طور میانگین برای 100 تا 200 دقیقه در سال خاموشی داشته است. بعلاوه، کیفیت این خدمات به مرور زمان، کاهش یافته است. اکنون در کیفیت برق اختلالاتی نیز وجود دارد و این در زمانی که مصرف کننده ها بطور گسترده ای از دستگاه های دیجیتال بعنوان حرکت جامعه به سمت یک اقتصاد دانش محور استفاده می کنند، می تواند دارای اهمیت بالایی باشد.

حتی برای مصرف کنندگان هم تکامل سیستم برق کمتر مشهود است مانند دستگاه ها وسایل و سیستم های مصرف کننده انرژی که برق را به گرما، نور، توان حرکتی، سردکنندگی و خیلی کاربرد های دیگر تبدیل می کنند. در واقع برای رسیدن به تکامل در خدمات برق مهندسان نیازمند بکارگیری بهینه ترین و سبزترین (سازگارترین با محیط زیست) تجهیزات ممکن هستند تا با اتصال آنها به سیستم های پردازش اجازه تکامل و استفاده را تا نقطه مصرف به مشترکین بدهند.

• فصل سوم: ذخیره انرژی   -----------------------  112
  

1- مقدمه

2- دلایل نیاز به ذخیره انرژی

3- تکنولوژی های ذخیره انرژی

4- نتیجه گیری

5- خودرو های برقی و هیبریدی

مقادیر بزرگ انرژی الکتریکی با استفاده از تجهیزات زیرزمینی کمپرسورهای هوای فشرده یا واحدهای تلمبه ذخیره ای بنوعی ذخیره می شوند. این چنین روش هایی می تواند توانی به میزان یک تا دو گیگاوات و یک حجم انرژی 10 تا 20 گیگاوات- ساعت تولید کنند. مقادیر کوچکتر انرژی می تواند در باتری ها، فلایویل ها و تجهیزات ذخیره انرژی مغناطیسی از طریق سوپررساناها، ذخیره شوند. پیل های سوختی می توانند منبع پیوسته انرژی شیمیایی را به الکتریسیته تبدیل کنند و رفتار مشابهی در شبکه قدرت بعنوان سیستم های ذخیره انرژی داشته باشند.

پیل های سوختی در حد چند کیلووات تا چند ده مگاوات بعنوان منبع پیوسته توان الکتریکی شناخته می شوند. اهمین بارز استفاده از منابع ذخیره انرژی بدلیل مدیریت بار در سیستم قدرت و نیز کاهش استفاده از سوخت های فسیلی در قسمت حمل و نقل الکتریکی است که از بخش های حیاتی شبکه هوشمند محسوب می شود.

تکنولوژی های مختلفی برای ذخیره انرژی وجود دارد. کاربردهای هر تکنولوژی ذخیره انرژی در سیستم قدرت می تواند اساس تقسیم بندی این تکنولوژی ها باشد. عامل فراهم نمودن توان سیستم در کوتاه مدت یا بلند مدت، می تواند یک اساس دیگر برای تقسیم بندی باشد.

پشتبانی از کیفیت توان، ولتاژ و تنظیم فرکانس شبکه، نیازمند یک عملکرد کوتاه مدت است. پشتیبانی کوتاه مدت توسط باتری ها، فلایویل ها و سوپر رساناها ایجاد می گردد. چون نرخ انرژی به توان بسیار بالایی دارند.

در مقابل مطالب فوق جهت پشتیبانی از انرژی های تجدیدپذیر، انتقال توان در الگوی بار و مدیریت طرف تقاضا در شبکه هوشمند، نیازمند مقادیر بالای انرژی و تخلیه شارژ در طی چند دقیقه تا چندین ساعت می باشد. برای این خدمات، تکنولوژی تلمبه ذخیره ای، هوا ذخیره ای، ذخیره انرژی گرمایی و باتری های شارژی، گزینه های مناسبی هستند.

این فصل به انواع روشهای ذخیره انرژِ نحوه کارکرد هریک و مبحث مهم خودروهای برقی و هیبریدی و تاثیر آن در شبکه توزیع هوشمند نمونه اشاره می کند.

در ادامه به کاربردهای ذخیره انرژی و لزوم استفاده از این تکنولوژی می پردازیم.

• فصل چهارم: اندازه گیری هوشمند   -----------------------  134
  

1- مقدمه

2- زیرساخت اندازه گیری پیشرفته

3- سخت افزار استفاده شده در اندازه گیری هوشمند

4- موانع و مشکلات گسترش و موفقیت زیرساخت اندازه گیری پیشرفته

5- وضعیت اندازه گیری هوشمند در ایران

6- ...

یکی از بخش های مهم و حیاتی در شبکه هوشمند، اندازه گیری هوشمند است. اندازه گیری هوشمند نقطه آغاز شبکه هوشمند محسوب می شود. نخستین وظیفه کنترل کننده مصرف برق، بهره برداری از اصول اندازه گیری است تا میزان را اندازه گیری نماید. وسایل سنجش و قابلیت های آن، استفاده بسیار گسترده ای در اندازه گیری مصرف ساختمان های تجاری و مسکونی و تصمیم گیری ها دارند.

این وسایل از مکانیسم های پیچیده ای برخوردار هستند تا بتوانند تعیین کنند که چه مقدار برق توسط طرف تقاضا مصرف می شود و از این طریق صورت حسابهای مشتری را محاسبه نمایند. این حداقل کاری است که ما از یک واحد سنجش انتظار داریم.

استفاده از فناوری های اندازه گیری قدیمی منجر به کاهش درآمد برای واحد ارائه دهنده خدمات تولید برق شده است. اگر شرکتهای خدمات برق می توانستند تا حدودی ارقام دقیق در مورد تمام مصرف انرژی مصرف کننده در مقیاس بزرگ را جمع آوری نمایند، به احتمال زیاد درآمد بیشتری را در طی انرژی مصرف کننده در مقیاس بزرگ را جمع آوری نمایند، به احتمال زیاد درآمد بیشتری را در طی یک بازه زمانی معین کسب می کردند. مشکلی که واحدهای خدمات دارند اینست که آنها نیاز به یک کنتور هوشمند برای هر مشترک دارند. حتی شرکت خدماتی کوچک نیز صدها هزار مشتری دارد. شرکتهای خدمات برق عمومی و خصوصی مستقل دارای میلیونها مشتری هستند. بنابراین مشکل اصلی شامل هزینه ها و تغییر تجهیزات اندازه گیری قدیمی در مقیاس بسیار بزرگ (یک وسیله سنجش برای هر مشتری) است و اینکه چگونه شبکه ارتباطی بسازیم تا این مشتریان را پشتیبانی نماید. در نتیجه برای واحد خدمات برق بسیار دشوار خواهد بود تا از وسایل سنجش هوشمند (کنتورهای هوشمند) استفاده نماید، زیرا هزینه اولیه بسیار بالایی دارد و حتی امکان بازگشت سرمایه آن نیز بسیار طولانی خواهد بود.

قبل از اینکه به برنامه های سنجش هوشمند بپردازیم، بهتر است به یکی از بخش های مهم سنجش هوشمند به نام کنتورهای هوشمند بپردازیم که علاوه بر اهمیت آن، جز اصلی اندازه گیری هوشمند و نیز فصل مشترک ارتباط بین مصرف کننده و دنیای ارتباطات خارج مانند بازار برق و شرکت توزیع و مراکز کنترل بار است که از طریق شبکه ارتباطات به یکدیگر متصل می شوند.

کنتور هوشمند جهت جمع آوری اطلاعات میزان مصرف برق و انجام خدمات کنترلی مانند قطع برق از مرکز کنترل به کار می رود. قطع یک اتصال به توانایی کنتور در قطع یک بار مصرفی میان ساختمان و سیستم توزیع اشاره دارد. کنتورهای هوشمند به واحد خدمات برق توانایی تعامل با آنها را از محلی متمرکز، دور از طریق ارتباطات دوطرفه راه می دهد. همچنین این توانایی را ایجاد می کند تا سیستم های فناوری اطلاعات بتوانند تصمیمات برنامه ریزی شده و خودکار را اتخاذ نمایند این بدین معناست که یک کنتور در یک شبکه هوشمند در صورت قرارگیری در یک زیرساخت اندازه گیری پیشرفته می تواند نسبت به ثبت پارامترهای مرکز کنترل، خاموشی ها و قطع و وصل برق از مرکز کنترل، اقدام نماید. حال در ادامه به بررسی برنامه های سنجش هوشمند می پردازیم.

• فصل پنجم: برنامه ریزی طرف تقاضا و بازار در شبکه های هوشمند   -----------------------  154
  

1- مقدمه

2- چرا عرضه کنندگان انرژی الکتریکی باید به مشتریان خود توجه کنند

3- نکات مهم برای طرف تقاضا

4- اهداف الگوی بازار

5- نیروگاه های مجازی

6- عوامل تاثیر گذار بر مشتری

7- مشوق های مستقیم

8- برنامه مدیریتی

9- فنون برنامه ریزی

10- نظارت و ارزیابی

11- ...

مشکلات مربوط به کمبود انرژی های فسیلی در دهه 1970، سبب گردید تا فعالان صنعت برق، اهمیت یک مدیریت متفاوت و انعطاف پذیر را برای رقابت در یک بازار نامطمئن درک کنند اما یک چالش اصلی هنوز وجود دارد و آن، تعادل میان تقاضای مشتری برای برق، هزینه و مسایل زیست محیطی می باشد. شناخت و برنامه ریزی برای یکپارچه سازی برنامه های مشتری، مانند بهره وری انرژی، پاسخ به تقاضا و برقرسانی می تواند به کاستن ظرفیت مورد نیاز تولید برق در آینده کمک کند. همچنین می تواند بهره برداری موثر از امکانات را تضمین نموده و دامنه انتخاب را تا رسیدن به یک مدیریت سودمند در برابر چالش های زیست محیطی آینده، تقویت نماید. جدول شماره 1 تعاریف مهم استفاده شده در این زمینه را بصورت فهرست تقدیم می نماید.

مدیریت طرف تقاضا: برنامه ریزی و پیاده سازی فعالیت های کاربردی می باشد که جهت بهبود استفاده مشتری از برق، طراحی شده است. این فعالیت ها می بایست به نحوی باشند که موجب تغییراتی مطلوب در الگوی بار شوند. به بیان ساده تر یعنی تغییرات در الگو و کمیت بار. مدیریت طرف تقاضا کلیه عملکردهای مدیریتی وابسته به هدایت فعالیت های طرف تقاضا را نیز شامل می شود. که از آن جمله می توان به برنامه ریزی، ارزیابی، پیاده سازی و بازبینی مشخصه های طرف تقاضا اشاره نمود. در برنامه مدیریت طرف تقاضا فرصت هایی بالقوه در انواع مصارف از جمله مسکونی، تجاری، صنعتی و عمده فروشی وجود دارد.

برنامه ریزی طرف تقاضا: این فعالیت ها به طراحی و ارزیابی برنامه هایی می انجامد که سبب اثر بخشی استفاده مشتری از برق می گردد.

اجرای برنامه طرف تقاضا: این فعالیت ها به سودمند بودن اجرای برنامه های طرف تقاضا ارتباط دارد که سبب می شود درآمدها نسبت به هزینه ها، افزایش یابد یا به نوعی هزینه های برق مصرفی و کاهش یابد.

اهداف مدلسازی بار: تغییرات در نحوه استفاده مشتری از برق برای دستیابی به اهدافی ویژه است. این تغییرات مطلوب در نحوه استفاده از برق می تواند برای مشخص کردن پتانسیل تاثیر برنامه ریزی دوره ای طرف تقاضا، مورد استفاده قرار گیرد. گرچه به تعداد نامتناهی الگوی بار وجود دارد اما بطور معمول 5 عامل را می توان در تحلیل الگوی بار، بیان نمود: استخراج قله با پیک در منحنی مصرف، خاکریزی دره در منحنی مصرف، انتقال توان، رشد مصرف توان همزمان با استفاده موثرتر از برق و شکل انعطاف پذیری الگوی بار.

مدیریت بار: فعالیت های کاربردی که برای بهبود زمانبندی و میزان استفاده مشتری از برق مورد استفاده قرار می گیرد را مدیریت بار می نامند. برای عموم مصرف کنندگان اهداف مدیریت بار شامل استخراج قله، خاکریزی دره و انتقال توان است.

• فصل ششم: راندمان و بهره وری در شبکه هوشمند   -----------------------  192
  

1- لزوم توجه به راندمان و بهره وری در شبکه های هوشمند

2- راندمان در استراتژی های ملی

3- کسب قیمت های درست

4- روش های تدبیر بازده انرزی

5- طرفاداری و مخالفت با دخالت شرکت برق

6- مصرف برق در نیروگاه

7- روشنایی در نیروگاه های برق

8- موظوعات مربوط به نگهداری

9- الکتروموتورها

10- راندمان در بخش توزیع

11- کاهش ولتاژ ذخیره

12- تلفات سیم پیچی و هسته ترانسفورماتور

13- تکنولوژی ترانسفورماتور پیشرفته

14- اتوماسیون توزیع پیشرفته

15- ....

لزوم توجه به راندمان و بهره وری در شبکه های هوشمند

اگر کارایی و بازده انرژی اغلب اوقات گزینه ای جهت پایین تر آوردن هزینه است، پس چرا بدان اهمیت نمی دهیم؟ این، غالبا بعنوان بزرگترین معما در سیاست انرژی مطرح می شود، گاهی اوقات تلاشهای برای بی اعتبار ساختن وجود بازده و راندمان با هزینه پایین و راههای موفق دست یابی به آن، صورت می گیرد. پاسخ واقعی در درک شکاف و فاصله موجود بین آن چیزی است که ما بعنوان هزینه کارایی و بازده انرژی اندازه گیری و اقدامات اقتصادی مصرف کنندگان دنیای واقعی و شرکت های انرژی است. و اولین مرحله در بستن شکاف، تنظیم شرایط درست بازار برای مصرف کنندگان و شرکت ها از طریق مکانیسم های سیاستی انرژی است.

وقتی ما در مورد هزینه های معیار کارایی و بازده انرژی کمتر از یک راه عرضه جدید سخن به میان می آوریم، در اینجا منظور ما اینست که، اگر شما سرمایه تان را صرف خرید و نصب تکنولوژیهای کارآمدتر در یک ساختمان کنید، هزینه افزوده ای که از ذخیره انرژی به شما باز می گردد پیش از قیمت تکنولوژیها خواهد بود. اگر شما یک دستگاه تهویه مطلبوع گرانتر که پربازده تر است خریداری نکنید، قبض برق شما در طی پنج تا ده سال بعدی بیش از هزینه ای خواهد بود که شما صرف خرید یک دستگاه بهتر خواهید کرد.

نتایج تاثیربخشی هزینه این نتیجه ناشی از مقایسه ارزش خالص فعلی هزینه های کارایی و بازده انرژی با گزینه ساخت و سوخت یک کارخانه برق جدید بیش از مدت عمرش است. ارزش خالص فعلی، با جریان هزینه ها و منافع در طی سالها گسترش یافته و این جریان با ارزش معادل روز دلار، کاهش می یابد.

سرمایه گذاری بر روی کارایی و بازده انرژی و خرید برق بیشتر، گزینه ها و راههای بسیار متفاوتی هستند، مخصوصا در زمان بندی هزینه های سرمایه ای و برگشت منافع. قبل از دست یابی و اخذ یک دستگاه، می بایست صددرصد هزینه های خرید یک دستگاه موثر را پرداخت کنید. منافعی که در طی چند سال بعدی به دست می آید. افزایش خواهند یافت. برعکس، بدون توجه به اینکه چه مقدار هزینه ای صرف ساخت کارخانه برق خواهد شد. ما تنها هزینه ای را برای یک کیلووات ساعت در زمان پرداخت خواهیم کرد.

استفاده از ارزش خالص فعلی، تضمین می کند که هر مقایسه ای از دو گزینه و رده از نقطه نظر تئوری مالی مدرن، دقیق و درست است. مسئله و مشکل اینست که افراد براساس ارزش فعلی، عمل نمی کنند. راههای بیشماری برای هریک از ما وجود دارد که بتوانیم پولمان را در طی چند دهه بعدی ذخیره کنیم اگر در حال حاضر پولمان را خرج کنیم و بیصبرانه منتظر مادی شدن پس اندازهایمان شویم. ما ممکن است که در دوره های طولانی وضع بهتری داشته باشیم و جامعه نیز ممکن است وضع بهتری داشته باشد اما هنوز قادر به اقدام نیستیم.

این نظریه که افراد برای افزایش رفاه شان در حال تکاپو هستند بوسیله مفاهیم اقتصادی همچون ارزش خالص فعلی تعریف و اندازه گیری می شود و در حال حاضر رشته تحقیقاتی معروفی همچون علم اقتصاد رفتاری بخوبی پذیرفته شده است. کتاب معروف تالر و سانستین به نام «نادج» بخوبی توضیح می دهد که چرا انسانها همیشه با «عقلانیت اقتصادی» عمل نمی کنند. علت اساسی و مبنای کار برای سیاست های بازده انرژی اینست که بشدت وابسته به بینش های رفتاری انسانهای جامعه هستند. افراد دنیای واقعی قادر به جذب اطلاعات و یا انجام محاسبات مورد نیاز برای ارزیابی فرصت های ذخیره انرژی نیستند و جبرا به انتخابهای پیچیده ای پاسخ می دهند.

اگر سیاست ها بتوانند به مصرف کنندگان انرژی کمک کنند تا بر این حدود غلبه کند بدون اینکه رفاه مردم از دست برود، هم جامعه و هم مشتریان برق که صرفه جویی می کنند در وضع بهتری خواهند بود. بخشی از بهبود رفاه به شکل اعمال در قبض های برق می باشند.

• فصل هفتم: امنیت اطلاعات   -----------------------  256
  

1- به کارگیری چهارچوب های کنترل ایمنی در شبکه هوشمند

2- مدیریت و ساماندهی بحران در سرتاسر شبکه هوشمند

3- امنیت اینترنتی شبکه هوشمند

4- پتانسیل خطر در شبکه های هوشمند

5- اتوماسیون توزیع چگونه کار می کند؟

6- عملکرد شبکه هوشمند در اتوماسیون توزیع چیست؟

7- اهمیت توزیع و چالش های امنیتی اش

8- تضین سیستم توزیع

9- آسیب پذیری زیر ساخت اندازه گیری پیشرفته

10- پتانسیل تهدید سایبری در زیر ساخت اندازه گیری پیشرفته

استراتژی امنیتی شبکه های هوشمند

آسیب پذیری به عنوان یک شکاف در کنترل کننده های امنیتی خاص تعریف می شود. بعبارت دیگر باید دانست که کنترل های امنیتی برای تشخیص احتمال خطر، از تهدیدات خارجی و داخلی به عنوان ابزاری استفاده می کنند که سبب هشدار به سیستم می شود. کنترل هایی وجود دارند که از ورود تهدیدات خارجی به سیستم جلوگیری می کنند و کنترل هایی که باعث افزایش امنیت در برابر تهدیدات داخلی می شوند. در هر دو مورد همواره احتمال این تهدید وجود دارد که شخص یا برنامه نرم افزاری برای دسترسی به محیط خصوصی شما، آسیب رساندن به سیستم ها و ایجاد نقص در نوع سازماندهی و زیرساخت شما تلاش کند.

برای اندازه گیری میزان ریسک، باید تاثیر آن درک شود و اینکه احتمال تشخیص این تاثیر چه میزان است. وقتی وارد دنیای شبکه هوشمند می شویم این مفهوم معنا پیدا می کند. در محدوده شبکه سنتی دیگر این موضوع مطرح نیست بعلاوه تاثیراتی که می تواند در شبکه هوشمند تشخیص داده شود فراتر از محدوده ریسک در زندگی بشر و حتی ویژگی های انسانی گسترش می یابد.

تهدیدات و خطرات سایبری و امنیت اطلاعات بطور کلی دائمی و همیشگی اند زیرا آن ها به قدرت توانایی سازمان ها هشدار می دهند که خود را در مقابل آسیب ها و ریسک هایی که شناسایی شده، ایمن سازند. تفاوت بین تهدیدات خارجی و داخلی با تفاوت مفهوم خطرات سایبری و امنیت سایبری معلوم می شود. خطر سایبری ریسکی است که قابلیت اطمینان یک بخش سایبری در ساختار شبکه هوشمند را با تهدید مواجه می کند. امنیت سایبری باید در برخورد با یک تهدید نامطلوب و شاید عمدی، به سیستم هشدار دهد. مثلا اگر یک کارمندف عمدا اشکالی در خطوط سیم های برق ایجاد کند نوعی اخلال در امنیت سایبری به شمار می رود. زیرا شخصی با قصد قبلی درصدد لطمه زدن به ثبات و توازن سیستم بوده است.

درک این مفهوم به خاطر نوع نگرش شرکت ها به مفهوم ریسک، در برنامه های مربوط به مدیریت انرژی، بسیار مهم است. هدف یک کارشناس حرفه ای در امنیت سایبری باید تشخیص این مطلب باشد که یک ریسک سایبری واقعا یک ریسک امنیتی است یا خیر. این مشکلی است که در زمان بحث در مورد چگونگی ایمن سازی فناوری شبکه هوشمند رخ می دهد. یک منبع تهدید خارجی نامطلوب و زیان بار، هدفش ایجاد و ریسک های سایبری مشابهی است که شرکت ها نگران آن هستند، لیکن عقیده شرکت ها بر این است که ریسک امنیت سایبری، اغلب با ریسک سایبری متفاوت است این تفاوت بر درک اختلاف بین تهدیدات خارجی و داخلی استوار است به بیان دیگر، شرکت ها نگران تهدیدات داخلی اند و از بکارگیری کنترل ها در جلوگیری از این تعهدات استقبال می کنند، زیر این تهدیدات سابقه طولانی در قطع برق و اتفاقاتی دارند که در قابلیت اطمینان سیستم های مدیریت انرژی تاثیر می گذارند. این در حالیست که تهدیدات خارجی، بیان کننده خطر هکرهای سنتی می باشند زیرا سابقه کمی در تاثیرگذاری بر سیستم های مدیریت انرژی دارند.

این نشانه مهمی است زیرا ویژگی هایی که شبکه هوشمند را می سازند باید تاثیرشان ارزیابی شود. قبل از اینکه ریسک های مربوط به ویژگی های سایبری را درک کنیم به بحث روش شناسی و ویژگی های آن می پردازیم که این روش شناسی به مباحث زیر می پردازد. لازم بذکر است که این عنوان روش شناسی در امنیت سایبری، یک روش شناسی استاندارد می باشد:

- مراکز کنترل و پشتیبانی

- طرح ها و تدابیر حفاظتی خاص

- پخش توان اتوماتیک در شبکه

- منابع تولیدی و قابلیت اطمینان در سیستم های برق فشارقوی

- منابع، تجهیزات انتقال و قابلیت اطمینان سیستم برق فشار قوی برق

- امتیازات، ویژگی ها و بازدهی سیستم

جدیدترین نمونه این روش شناسی 4 CIP 002 version نام دارد، که تعیین می کند چگونه این ضوابط و معیارها به نقطه خطر نزدیک شده یا بحرانی می شوند. این مفهوم تنها در بخش های منابع توزیع و تولید، با ایجاد رهنمودی روشن در اینکه چه چیز بحرانی است و چه چیزی بحرانی نیست کاربرد دارد. برای مثال، ما امکانات تولیدی که خروجی کمتر از 5/1 مگاوات دارند را بعنوان ویژگی بحرانی نمی شناسیم. این روش شناسی برای توجه به بحرانی بودن و جدی بودن ویژگی ها برای سیستم فشار قوی ایجاد شده است. علیرغم اهمیت این موضوع، درک میزان این تاثیر بر دیگر بخش های شبکه نیز از اهمیتی یکسان برخوردار است. زیرا ویژگی ریسک نمی تواند بدرستی مورد سنجش قرار گیرد تا زمانی که میزان تاثیر آن محاسبه شود.

روش شناسی NIST SP 800-60 رهنمودی برای بازنمایی اطلاعات و سیستم های اطلاعاتی در گروه های امنیتی بحساب می آید و شاید یک چهارچوب برای ارزیابی بحرانی بودن ویژگی های شبکه هوشمند ایجاد می کند. با این وجود که این روش شناسی الزاما شامل شبکه هوشمند نمی شود، بطور بالقوه می تواند در ایجاد روشی جهت ارزیابی تاثیر ویژگی های شبکه هوشمند تعریف شود. نکته اینجاست که مجموعه تاثیرات برای هر بخش باید بگونه ای توسعه یابد که بتواند میزان ریسک در ویژگی محرمانه بودن یا نبودن، یکپارچگی و حتی درستی آنرا ارزیابی کند. می توان به این شرایط در هنگام بررسی و تحلیل هر بخش شبکه با پرسش و سوال های ساده ای در رابطه با ویژگی هایی که اشاره شد دست یافت.

• نحوه سفارش و خرید
  

1- روی سبد خرید کلیک کنید.

2- نشانی خودتان را با کد پستی وارد کنید.

3- مبلغ خرید را به صورت آنلاین پرداخت کنید.

البته از ثبت سفارش مطمئن شوید.

سفارشات ساعت 1 بعد از ظهر هر روز تحویل دفتر پست می شوند.

• پرداخت از طریق دستگاه خودپرداز

می توانید مبلغ سفارشتان را کارت به کارت کنید یا به حساب بانکی واریز کنید.

سپس با ما تماس بگیرید تا بسته را برایتان بفرستیم.

• اگر در اصفهان ساکن هستید

سرویس پیک موتوری سریع ترین راه خرید است. تلفن سفارش: 03132232004